[发明专利]可溶性物质的原位采集装置及方法

说明书

一种可溶性物质的原位采集装置及方法，可溶性物质的原位采集装置包括：支架；微孔陶瓷采样头，呈管状，所述微孔陶瓷采样头固定于所述支架上，用于可溶性物质的原位采集；采样管，所述采样管与所述微孔陶瓷采样头相连通，用于将所述微孔陶瓷采样头内的采集物进行输送。本发明利用微孔陶瓷采样头和支架实现不同深度样品中可溶性物质的原位采集，便于进一步结合在线分析仪器实现目标物质的在线分析与实时监测。特别地，对于含水率低的土壤原位采样，本发明提出一种原位注入‑原位解吸‑原位提取的采样方法，从而可以实现低含水率土壤样品中可溶性物质的原位提取与采集。

技术领域

本发明涉及环境监测技术领域，尤其涉及一种可溶性物质的原位采集装置及方法。

背景技术

随着人们对环境质量的不断重视，环境监测的要求也越来越高。传统的现场采样、运输实验室分析的方法已经难以满足现代环境监测的需求，如何实现原位采样-在线分析是环境分析监测所面临的重要挑战之一，而发展新的原位采样方法首当其冲。土壤、沉积物或地下水的可溶性物质如可溶性有机碳(DOC)、可溶性有机氮(DON)、可溶性磷、可溶性硫、营养元素、重金属、有机污染物等的原位采样，特别是采集不同深度的和含水率低的样品尤其困难，传统方法往往需要破坏性采样然后在实验室进行提取，运输和提取的过程不但耗时，而且样品的某些组分往往会发生变化，难以反映真实情况。微孔陶瓷材料已经被广泛用做滤芯用于净水处理，其孔径可达0.1～0.5μm，而传统意义上定义的可溶性物质往往以能否透过0.7或0.45μm微孔滤膜为界限，因此，经微孔陶瓷过滤的溶液可被认为是可溶性物质。同时，微孔陶瓷具有机械强度高、亲水性强、抗腐蚀能力强、吸附能力弱等优点，特别适合作为原位采样器的滤头，对于含水率高的样品可以直接原位过滤进行可溶性物质的采集。对于不同深度的样品，如何设计简便实用的采样装置实现不同深度样品的原位采集是本发明要解决的问题。另一个更重要的问题，对于含水率低的土壤样品，由于水分不足，往往会导致样品采集速度慢等困难甚至无法进行可溶性物质的原位采集，而进行破坏性采样结合异位提取的操作往往会因为环境条件(如温度、pH、Eh等)的改变不能反映原位环境条件下溶解性物质的释放特征。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种可溶性物质的原位采集装置及方法，以期至少部分地解决上述提及的技术问题的至少之一。

作为本发明的一个方面，提供一种可溶性物质的原位采集装置，包括：

支架；

微孔陶瓷采样头，呈管状，所述微孔陶瓷采样头固定于所述支架上，用于可溶性物质的原位采集；

采样管，所述采样管与所述微孔陶瓷采样头相连通，用于将所述微孔陶瓷采样头内的采集物进行输送。

作为本发明的另一个方面，还提供一种采用如上述的可溶性物质的原位采集装置的可溶性物质的原位采集方法，所述方法包括如下步骤：

将所述支架和微孔陶瓷采样头插入到被采样位置；

对可溶性物质进行原位提取。

基于上述技术方案，本发明相对于现有技术至少具有以下有益效果的其中之一或其中一部分：

本发明提出了一种用于不同深度和不同含水率土壤/沉积物/地下水中可溶性物质原位采集的装置及方法，利用微孔陶瓷作为采样头，通过拼接式结构的支架可便捷的实现不同深度样品中可溶性物质如可溶性有机碳(DOC)、可溶性有机氮(DON)、可溶性磷、可溶性硫、营养元素、重金属、有机污染物等的原位采集，便于进一步与在线分析仪器结合实现目标物质的在线分析和实时监测。

特别地，对于含水率低的土壤样品，本发明提出一种原位注入-原位解吸-原位提取的采样方法，首先通过采样装置反向向采样头附近的土壤微区注入提取试剂(如水、稀盐、稀酸、稀碱等)，可溶性物质在浸润的微区解吸释放，然后利用采样装置进行正向采集，收集释放微区内的可溶性物质，从而可以实现低含水率土壤样品中可溶性物质的原位提取。

附图说明